Как зимуют водные растения и насекомые
Разных рдестов много, и все они близкие родственники. Но каждый из них живет по своему летом, каждый по своему зимует.
Летом, когда телорез отцвел, он опустился на дно. Там у него выросли длинные плети с почкой на конце.
К осени телорез снова всплыл на поверхность. И здесь из почек развились молодые растеньица – маленькие кустики. Так и плавало все семейство: «мать» посередине, молодые телорезы вокруг нее.
Теперь, осенью, плети перегнивают. Молодые телорезы опускаются на дно: здесь они будут зимовать. Потеряв листья, опускается на дно и «мать», превратившаяся в нечто вроде большой зимующей почки.
Как только захолодало, исчезли водомерки. Они покинули пруд, выбрались на берег. Забились под мох, заползли в трещины и щели земли меж корней, позабились в другие укромные места. Там, оцепенелые, они проведут зиму.
Паук водянка забрался в пустую раковину катушки, устроился там на зиму и заснул. Зарылись в ил вертячки. Пусто стало на поверхности воды… Лишь плавунцы попрежнему всплывают вверх да ползают по водяному потолку прудовики.
Вмерзли в лед ряски. Вмерзли некоторые раковины с пауками водянками. Вмерзли те из седлышек дафний, что плавали по воде. Чем мельче вода, тем больше вмерзает в лед и побегов водных растений и мелких водных животных. Они не погибают от холода. Да им и не так холодно, как это можно подумать.
Не так уж холодно, оказывается, во льду. Не холоднее, чем под корой пня, засыпанного снегом. А ведь в пнях зимует много насекомых, и они не замерзают.
Но если взять кусок льда с вмерзшими в него растениями и мелкими животными и оставить его лежать на сильном морозе, то все эти «ледяники» погибнут. Кусок льда оказался «голым». Нет снеговой шубы, нет теплой водяной подстилки, и «ледяники» промерзают: температура льда сильно понизилась.
Толстеет ледяная корка, больше и больше ложится на нее снега. Темнее и темнее становится в воде.
Зимним почкам свет не нужен. Зимующим подводным растениям света не хватает, им приходится жить в полупотемках. И все же некоторые зеленеют и подо льдом.
Элодея образовала зимние почки, но ее стебли не отмерли и попрежнему зелены. Они растут, тянутся вверх, иной раз примерзают верхушками к ледяному «потолку», вмерзают в лед. Зеленеют маленькие кустики молодых телорезов и «самосаженцы» рдеста. Скучившись, лежат на дне темнозеленые ветви роголистника. Его вильчатые листья не те, что были летом: вилки стали короче и шире, они жестче летних.
Темно и холодно подо льдом.
В полутьме даже зеленеющие растения живут замедленной жизнью. Они мало выделяют кислорода, а от кислорода воздуха вода отгорожена ледяной корой. Всплыть на поверхность, чтобы подышать, уже нельзя. Но животная жизнь в водоеме не замирает.
Водяному ослику не нужно подниматься на поверхность, чтобы подышать: его орган дыхания – жабры. Еда для него найдется и подо льдом: гниющие остатки растений есть во всяком водоеме. Попрежнему ползают водяные ослики по дну, по растениям. Разве лишь труднее стало уцелеть от врага. Врагов не прибавилось, их стало меньше, да и аппетит у них теперь не так велик, как летом. Но добычи мало: нет личинок комаров, нет головастиков, нет многих других мелких животных. Личинка стрекозы коромысла охотится и зимой. Не откажется от ослика и плавунец.
Пока он может дышать подо льдом, плавунец не впадает в зимнюю спячку.
Стало темно в воде, и жизнедеятельность растений затихает. Кислородных пузырьков на ледяном потолке уже нет. Есть во льду прорубь, плавунцы собираются возле нее. Но прорубь – редкий случай.
Нельзя дышать обычным способом – плавунец получает кислород иным путем: дышит за счет кислорода, растворенного в воде. Это звучит очень странно: ведь у плавунца органы воздушного дыхания, органов водного дыхания у него нет. И все же это так.
Жук выдавливает наружу часть воздуха из под надкрылий. Этот воздушный пузырь держится у заднего конца его тела, словно выглядывает из под надкрылий. Кислорода в таком пузыре мало: он уже истрачен жуком. В воде растворенного кислорода больше. И вот растворенный в воде кислород начинает поступать в воздушный пузырь. Но он не скапливается здесь: в трахеях кислорода еще меньше, и он из пузыря переходит в трахеи. Пузырь обедняется кислородом, и в него поступает новая порция из воды. Образуется «кислородный ток»: из воды в воздушный пузырь; отсюда – в воздух, под надкрылья; оттуда – в трахеи.
Какая сила гонит кислород в этом направлении? Вспомните уроки по физике: если в двух сообщающихся сосудах количество газа различно, то различным будет и давление этих газов. Разница в давлении повлечет за собой передвижение частиц газа: из сосуда с бóльшим давлением газ начнет проникать в сосуд с меньшим давлением. И так будет продолжаться, пока давление в обоих сосудах не станет одинаковым.
С этой же разницей в давлении газа мы встречаемся и в случае с воздушным пузырем плавунца. Но опыт с сообщающимися сосудами кончается тем, что давление газа в обоих сосудах уравновешивается, а в случае с плавунцом равновесие не наступает. Кислород все время расходуется, все время давление кислорода в пузыре и в воде, в пузыре и в трахеях различно. Ток кислорода продолжается.
Кислород поступит в воздух под надкрылья и без пузыря, но тогда его будет поступать крайне мало. Пузырь сильно увеличивает поверхность соприкосновения запаса воздуха под надкрыльями с водой.
Конечно, таким способом кислорода много не получишь, но в холодной воде жук менее подвижен и дышит слабее, чем летом.
Увидеть зимой «воздушный пузырь» плавунца не так уж хитро.
Поставьте банку с водой без растений и с плавунцом на мороз, пусть вода покроется корочкой льда, и жук выпустит пузырь. Можно и не доводить дело до ледяной корки. Пусть вода будет холодной, с температурой поверхности, близкой к нулю, но льда еще нет. Жук может дышать атмосферным воздухом; он и делает это. Помешайте ему! Опустите в воду сеточку на глубину 2–3 сантиметров от поверхности воды. Сетка заменит лед – закроет жуку дорогу к воздуху… А теперь – смотрите.
Проделайте такой же опыт летом, и жук задохнется. Он погибнет от недостатка кислорода: газообмен в пузыре окажется слишком слабым для очень подвижного летом жука.
Сходным способом дышат в это трудное время и некоторые другие водяные жуки, некоторые клопы, некоторые улитки. Лишь когда вода совсем обеднеет кислородом, они опускаются на дно и впадают в глубокую спячку.
Циклопов стало гораздо меньше, чем было летом. Но они попрежнему «строчат» воду, а у самок некоторых видов висят по бокам брюшка мешки с яйцами.
Высыхание небольшого водоема летом – катастрофа для многих из его обитателей. Бывают и зимние катастрофы, и это не «зимняя засуха» – промерзание водоема до дна.
На дне водоема разлагаются всевозможные органические вещества: гниют остатки умерших животных и растений, упавшие в воду ветви и листья и многое другое.
Гнилостные процессы сопровождаются большой затратой кислорода. Растворенный в воде кислород расходуется, а запас его не пополняется: водоем покрыт льдом.
Все труднее и труднее становится дышать в такой воде. Рыбы и другие обитатели водоема начинают задыхаться.
Если это озеро и в него впадает река, рыбы уходят в реку. Они скопляются возле устьев ручьев, впадающих в водоем, поднимаются к прорубям. И даже в таких водоемах множество рыбы задыхается и погибает. А в пруду, в который не впадает ни река, ни ручей, в котором нет прорубей? Здесь погибают и рыба и другие обитатели.
«Замор» так называется эта катастрофа в жизни водоема. Он губит множество рыбы. Пруды, в которых разводят рыбу, охраняют от замора: во льду делают много прорубей. Через них в воду поступает кислород из воздуха. Но при сильном заморе не спасут и проруби.
Только в чистом, проточном пруду замора можно не бояться: здесь кислорода в воде всегда достаточно.
Рассказ зимуют ли растения в воде подо льдом
Цели: продолжить знакомство с многообразием мира рыб; закреплять умения определять рыб по существенным признакам; развивать умение работать в группе; воспитывать бережное отношение к природе.
Оборудование: рисунки с изображением рыб; пословицы и поговорки о рыбах.
I. Сообщение темы урока.
– Какие животные живут в водоеме?
Летом в болоте вы ее найдете.
Зеленая квакушка. Кто это? …
На дорожку вышли рожки…
– Вы не будете бодать?
Я потрогал их немножко –
Рожки спрятались опять.
В этом домике живет?
Он волшебный, этот домик, –
По дорожке сам ползет!
– Сегодня на уроке мы узнаем, как зимуют лягушки, улитки, раки и некоторые насекомые.
II. Изучение нового материала.
1. Р а б о т а п о у ч е б н и к у (с. 40–41).
– Рассмотрите центральный рисунок. Какие животные, кроме рыб, здесь изображены? (На дне водоема зимуют раки, лягушки, улитки.)
– По рисунку расскажите, как «спят» рак и лягушка зимой в водоеме.
– Рак зарывается в ил. Лягушки устраиваются поудобнее: поджимают задние лапки под брюшко, а передние поднимают к глазам и выворачивают наружу «ладошками». Как вы думаете, почему лягушка спит в такой позе? (Предположения детей.)
– Эта поза не случайна. Их кожа, особенно на «ладошках», пронизана кровеносными сосудами, через которые кислород поступает в организм. Во время спячки лягушки дышат только через кожу.
2. Р а б о т а п о х р е с т о м а т и и.
– А как зимуют в воде улитки и насекомые?
Учитель читает рассказ «Искатели воздуха».
– Что вы узнали о прудовике и жуке-плавунце?
Учитель читает рассказ Н. Сладкова «Спящие красавицы».
«Запасали на озере лёд для ледников. Большие глыбы льда грузили на сани. Осторожно грузили, будто они хрустальные.
Вдруг одна глыба упала и разлетелась на множество прозрачных осколков. Подобрал я один, посмотрел на просвет, а там улитка, жук-плавунец и пиявка!
Заколдовала их колдунья-зима, заморозила. Спящие красавицы, да и только. Лежат в хрустальном гробу и ждут доброго молодца. Явится солнечный луч весной, растопит лёд и оживит их».
– О зимовке каких животных вы узнали?
– Рассмотрите центральный рисунок в книге. Зимуют ли растения в воде подо льдом?
– Какое растение здесь изображено? (Элодея.)
– Как зимуют растения в воде?
Учитель читает рассказ «Зимуют ли растения в воде подо льдом?».
Ф и з к у л ь т м и н у т к а
Дружбу с рыбами вела.
Из морской капусты щей
Окуньков, бычков, лещей
3. Р а б о т а в п е ч а т н о й т е т р а д и (з а д а н и е 29).
– Знаете ли вы этих водных обитателей?
– Напишите в кружках нужные номера.
4. Ф р о н т а л ь н а я р а б о т а.
– Какие правила безопасного поведения надо выполнять у водоемов зимой? (Ответы детей.)
– Со льдом шутки плохи. Самый опасный лед – первый и последний. Особенно плох лед в прибрежных зарослях тростника и рогоза. Он весь пронизан стеблями растений, весь в дырочках. Чтобы избежать беды, лучше не ходить по льду, особенно одному и в незнакомых местах.
Если все-таки кто-то провалится зимой под лед и окажется в воде, то приближаться к нему для оказания помощи можно только ползком, распластав руки и ноги. Ни тому, кто спасает, ни тому, кто спасен, нельзя вставать на ноги и на колени, пока они не будут на берегу. Там, где лед более крепкий, можно перевернуться набок и неспеша перекатываться с боку на бок в сторону берега. А выбравшись на берег, надо бегом добираться до теплого помещения.
Эти правила расскажите дома родителям.
III. Закрепление изученного материала.
Пословицы, поговорки, народные приметы о рыбах.
Рыба ищет, где глубже, а человек – где лучше.
Без труда не вытащишь и рыбку из пруда.
Скользкий как угорь.
Где щуки нет, там ерш – хозяин.
Рыбы выпрыгивают из воды – перед дождем.
Не учи рыбу плавать.
Не грози щуке морем.
Перечисляя пословицы и поговорки о рыбах, учитель обсуждает с детьми их смысл.
Жизнь подо льдом или как зимуют подводные обитатели
С наступлением зимы в водных системах происходят значительные изменения, влияющие на поведение подводных обитателей.
В средней полосе России фенологическая (природная) зима наступает обычно с середины ноября. К этому времени заканчивается столь нелюбимый рыболовами период “межсезонья” с его перепадами атмосферного давления и температуры, чередованием заморозков и дождей, капризами многих видов рыб. Почитатели зимней рыбалки считают собственно зимой временной отрезок с момента образования устойчивого ледового покрова до распаления льда (с середины ноября по конец марта). Иногда ледовый покров на водоемах появляется на месяц-полтора позже начала календарной зимы (где-то в начале-середине января). Чаще это происходит в южных районах России. В некоторых регионах СНГ на реках и озерах вообще не устанавливается ледовый покров и разница между затянувшейся осенью и незаметно наступившей зимой практически незаметна.
ЛЕДОВЫЙ ПОКРОВ, ОСВЕЩЕННОСТЬ И ПОВЕДЕНИЕ РЫБ
Значение света в жизни животных трудно переоценить. Свет “господствует” над всеми другими экологическими факторами. Ни один фактор среды не претерпевает таких изменений, как освещенность: в течение суток ее интенсивность изменяется в десятки миллионов раз (от сотен люксов до десятитысячных долей люкса).
На протяжении осени и начала зимы происходит постепенное уменьшение светлого периода суток: в ноябре долгота светового дня в среднем не превышает 9 часов 10 минут. Установление ледового покрова, выпадение снега, преобладание пасмурных дней еще больше снижает освещенность водоемов. Долгие четыре месяца в подводном царстве властвует полутьма…
Интересно поведение рыб в начальный период зимы. Многие виды теплолюбивых рыб (сазан (карп), карась, линь, белый амур) еще в октябре-ноябре собираются в огромные стаи и отправляются на так называемые зимовальные ямы. В полу-оцепенении, практически не двигаясь, они проведут здесь около трех месяцев (до конца февраля). Сазаны стоят на глубине очень плотно, порой до 15-20 особей на 1 м3, рядом находятся жерехи, язи, лини. При больших морозах с ними соседствуют и лещи, но с переменой атмосферного давления и при ослаблении морозов стаи лещей покидают зимовальные ямы и “разбредаются” по водоему в поисках корма.
Опровергая общепринятую точку зрения о местоположении зимней “лежки” сомов, речные великаны занимают места около зимовальных ям – на выходах из глубин, границах ям и повышений дна. Такое размещение усатых хищников объясняется тем, что в самой яме уже спустя месяц после образования ледового покрова резко изменяется кислородный режим, что эта рыба в отличии от “толстокожего” сазана (карпа) тяжело переносит.
Окуни, щуки, судаки после осеннего ската на более глубокие места (уход от высокой прозрачности воды и значительной освещенности) с установлением ледового покрова возвращаются на места сентябрьских охот. Тем более, что плотва, карась серебристый, верховка и уклейка за редкими исключениями, практически не уходят с облюбованных еще летом мест обитания.
Появление ледового покрова вносит свои коррективы в поведение хищных рыб. Различают такое разделение хищников по отношению к свету: окунь считается сумеречно-дневным хищником, щука – сумеречным, судак – глубокосумеречным.
Осенью окуни и щуки питаются круглосуточно: днем охотятся за добычей из засады, в сумерках и на рассвете выходят на открытую воду и преследуют жертв. “Сумеречное” питание хищников происходит при освещенности от сотен до десятых долей люксов (вечером) и наоборот (утром).
В сумерках и в предутренние часы у окуня и щуки функционирует дневное зрение с максимальной остротой и дальностью видения, а плотные оборонительные стаи рыб-жертв начинают распадаться, обеспечивая удачную охоту хищникам. С наступлением темноты отдельные рыбешки рассредоточиваются по акватории, верховка и уклейка при падении освещенности ниже 0,01 лк опускаются на дно и замирают. Охота хищных рыб на это время прекращается.
В начале зимы ситуация подо льдом меняется. Полутьма “на руку” именно сумеречным хищникам, которые в первые дни установления ледового покрова устраивают деморализованным жертвам “Варфоломеевскую ночь”. Хищным рыбам уже не надо распределять время своей охоты на раннее утро и вечерние часы. Так начинается и продолжается (обычно не очень долго) знаменитый жором хищника “перволедок”.
Кстати, зимой резко снижается реакция рыб-жертв на угрозу, верховки и уклейки намного слабее реагируют на “запах страха”, выделяемый товарками при схватывании их хищником.
При поиске хищника на обширных водоемах совсем необязательно искать его на ямах и в коряжниках. Намного чаще его можно обнаружить близ участков льда, свободных от снега: слабый, рассеянный свет, проникающий на глубину, на протяжении всей зимы привлекает столь любимых судаком уклейку и верховку.
Очищенные от снега участки льда привлекают также и молодь окуней, которая собирается у тускло освещенного места “твердой поверхности” водоема через 15-20 минут. Подводные исследования показали, что влечение к слабому свету испытывают и взрослые окуни, которые подходят чуть позже молоди. Причем, в отличие от “недорослей”, горбачи избегают освещенного участка и барражируют вокруг него в темноте.
ТЕМПЕРАТУРА ВОДЫ И ПОВЕДЕНИЕ РЫБ
Температура водной среды – самый значительный природный фактор, который прямо воздействует на уровень обмена веществ пойкилотермных (несколько неудачный термин-синоним – “холоднокровных”) животных, к которым относятся и рыбы.
Всех рыб по диапазону температур, при котором возможна их нормальная жизнедеятельность, разделяют на теплолюбивых (плотва, сазан (карп), карась, линь, растительноядные виды (толстолобики, белый амур), осетровые и прочие) и холодолюбивых (ручьевая форель, сиги, лосось, налим и др.).
Обмен веществ у первых представителей наиболее эффективен при высокой температуре. Они наиболее интенсивно питаются и активны при температуре +17-28С, при понижении температуры воды до +17С их пищевая активность ослабевает (а зимой у многих видов вообще прекращается). Предзимье и всю зиму они проводят в малоподвижном состоянии в глубоких местах водоема.
Для холодолюбивых рыб оптимальные температуры +8-16С. Зимой они активно питаются, а их нерест происходит в осенне-зимний период.
Известно, что к похолоданию и снижению температуры воды рыба “привыкает”, перестраивая свой метаболизм только за 17-20 суток. При снижении температуры воды с +12 С до +4 С у хариуса, например, величины энергозатрат уменьшаются на 20%.
С понижением температуры воды увеличивается растворимость кислорода, поэтому зимой насыщенность воды кислородом достаточно высока.
При длительном понижении температуры воды рыбы должны располагать не только достаточным запасом жира как энергетического материала, но и в течение этого периода сохранить нормальный обмен веществ.
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
